传统活性污泥过程COD去除及脱氮改造的模拟.doc

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1、传统活性污泥过程COD去除及脱氮改造的模拟摘要：我国不少城市污水处理厂有钱建得起，却无法维持正常运行，除资金缺乏外，操作运行和管理人员技术和管理水平低，难以掌握和操作技术复杂的处理过程和设备也是一个原因。活性污泥模型软件的应用将会大大提高设计和管理的自动化程度，简化工作内容，降低劳动强度，增强污水处理厂设计和运行管理工作的效率和水平。另外，我国在今后几年内将有大批污水处理厂需要设计和管理，也有相当部分已建普通污水厂要考虑脱氮除磷的改造。在这种形式下，研究和推广IAWQ的活性污泥模型在我国的应用是非常重要的。所以，当务之急，是迈出具体使用的步伐，通过实验收集大量数据，

2、得出适合于我国国情的模型参数及各地区城市污水特征，同时选出几个不同处理工艺的活性污泥法污水处理厂作为试点，使用ASM进行静态、动态模拟，分析其结果，从而逐渐缩小我国在模型使用方面与国外的差距，提高设计和管理水平，减少投资和运行成本。关键词：传统活性污泥COD去除脱氮改造模拟1.前言　　国际水质协会（InternationalAssociationonWaterQuality，IAWQ）的活性污泥模型的应用是当今国际上的研究热点。它无论是在污水处理厂的设计、运行管理、改造，还是在废水处理技术的研究与开发方面均有重要的实用价值，在国外已得到了成功、广泛的使用（F.Coe

3、n，B.Vanderhaegenetal.,1997；?zerCinaretal.,1998；H.M.VANVELDHVIZENetal.，1999；DAMIRBRDJANOVICetal.，2000）。我国在模型的应用方面起步较晚，黄勇、王宝贞等(1992，1995，1996)以IAWQASMNO.1（ActivatedSludgeModelNO.1）的有机物去除和异养菌生长模型为基础，提出了一个改进模型，并利用批量反应器试验技术对模型参数YH、bH、μ3max和Khs等的值进行了测定，得出了与文献资料相吻合的结果。但该模型过于简单，只考虑了COD的去除过程且并未

4、进行适用研究；张立对EFOR程序在国内污水厂的应用进行了初步研究，对水质水量的变化过程进行了动态模拟，表明这种基于ASM1和ASM2的模拟软件可以使用于我国污水厂。我国不少城市污水处理厂有钱建得起，却无法维持正常运行，除资金缺乏外，操作运行和管理人员技术和管理水平低，难以掌握和操作技术复杂的处理过程和设备也是一个原因。活性污泥模型软件的应用将会大大提高设计和管理的自动化程度，简化工作内容，降低劳动强度，增强污水处理厂设计和运行管理工作的效率和水平。另外，我国在今后几年内将有大批污水处理厂需要设计和管理，也有相当部分已建普通污水厂要考虑脱氮除磷的改造。在这种形式下，研

5、究和推广IAWQ的活性污泥模型在我国的应用是非常重要的。所以，当务之急，是迈出具体使用的步伐，通过实验收集大量数据，得出适合于我国国情的模型参数及各地区城市污水特征，同时选出几个不同处理工艺的活性污泥法污水处理厂作为试点，使用ASM进行静态、动态模拟，分析其结果，从而逐渐缩小我国在模型使用方面与国外的差距，提高设计和管理水平，减少投资和运行成本。2．研究方法　　本研究以重庆市唐家桥污水处理厂为研究基地，以国际水质协会的活性污泥1号模型ASMNO.1及自行开发的MATLAB程序为工具，对模型进行参数校核与验证之后，用于对传统活性污泥法的运行过程进行计算机动态模拟，并以

6、计算机模拟为工具指导生物脱氮改造，提高总氮的去除效率。研究验证了模型在我国的实用性，建立一种城市污水处理厂计算机模拟的新方法，为推动活性污泥模型在我国的深入研究和应用积累资料。3．结果与讨论　　3.1模型参数的校核　　输入唐家桥污水厂的平均运行数据和IAWQ给出的模型参数的典型值，模拟结果（图1）表明出水TN得到了很好的模拟，但出水COD的模拟值与实测值存在较大的误差。所以需要对一些参数进行校核。这里以灵敏度分析为基础，综合考虑过程机理来确定需要校核的参数。程序运行表明，将μH从6.0d-1增大到8.1d-1、KH从3.0gCOD/(g细胞CODod)增大到4.05

7、gCOD/(g细胞CODod)，KS从20.0gCODom-3减小到13.0gCODom-3后，计算结果最接近实测结果。校核前后的计算出水COD、TN浓度如图1所示。　　3.2验证　　为了验证静态校核后的模型是否能够普遍适用于动态进水，进行了动态模拟，结果见图2。可以看出，模拟值与实测值吻合很好，表明静态校核后的模型能够很好的模拟动态进水。　　3．3唐家桥WWTP运行过程模拟　　用所开发的模拟程序分别模拟了有机物负荷、流量、温度和溶解氧浓度变化对出水COD和含氮组分浓度的影响，模拟结果见图3。　　3．4污水厂脱氮改造的模拟　　唐家桥污水处理厂的设计只考虑有机碳的